近日，材料顶刊Advanced Materials（《先进材料》IF=27.4）在线发表电子信息学院郑国兴课题组的研究成果，该研究首次实现了光波振幅和相位的精细化解耦操控，构造出兼具无串扰和高信息密度优点的多功能超表面器件。
论文题为“From Lingering to Rift:MetasurfaceDecouplingfor Near-and Far-Field Functionalization”（从藕断丝连到彻底隔绝：超表面的近远场功能化解耦）。论文第一作者为电子信息学院2020级物理电子学专业博士生李嘉鑫，电子信息学院郑国兴教授、武汉邮电科学研究院余少华院士和新加坡国立大学仇成伟教授为共同通讯作者，中科院苏州纳米所王逸群高级工程师和博士生陈辰负责本次实验样片加工任务。
研究工作围绕近期超表面研究的热点方向“近远场功能复用和解耦”开展创新研究，通过将马吕斯定律与几何相位和传输相位原理巧妙结合，实现了近场振幅调控功能与远场相位调控功能的完全解耦，解决了之前多功能超构器件的近远场功能相互制约的难题，得到高密度、无串扰的“二合一”超表面器件。作为示例，课题组设计并实验验证了一种新型多功能超透镜(metalens)，展示出超材料巨大的发展潜力：在模式一工作下，其用于成像聚焦与普通超透镜并无差异；在模式二工作时，一个分辨率高达63,500DPI（约为头发丝直径的1/150）的纳米印刷图像出现在超透镜的表面。
“二合一”多功能超透镜
近年来，在国家自然科学基金重大研究计划、湖北省杰出青年科学基金等项目的资助下，郑国兴课题组致力于超表面材料构造新型微纳光学器件研究，取得了系列研究成果，在Light:Science & Applications（Nature子刊，IF=13.7）、Advanced Functional Materials（IF=16.8）、Advanced Materials、NanoLetters、ACSNano等光学、材料、纳米领域的知名杂志发表论文20余篇，多篇入选ESI高被引和《编辑精选》。研究工作攻克了提升器件效率、扩大工作带宽、拓展调控空间范围、高精度及大面积纳米结构材料制备等一系列技术壁垒，形成了共振型超表面材料的设计理论和方法，完成了新型微纳光学超表面器件的若干关键技术积累。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202007507
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